¿Por qué las CPU utilizan cada vez más grasa de silicona en lugar de soldadura para la disipación de calor?
Intel está utilizando cada vez más grasa de silicona para disipar el calor después de IvyBridge, e incluso la costosa serie X no es inmune. Si bien es conveniente para los entusiastas del overclocking abrir la cubierta, los consumidores comunes tienen dudas. Para ahorrar unos pocos dólares, la serie de gama alta de miles de dólares sacrifica la disipación de calor. ¿Es esto realmente apropiado? ¿Cuáles son las razones de la creciente popularidad de la grasa de silicona?
En primer lugar, el rendimiento de difusión térmica de la grasa de silicona es inferior a la soldadura, lo cual está fuera de toda duda. Pero la grasa de silicona de la CPU no es grasa de silicona ordinaria barata, ni es la pasta de dientes que muchas personas ridiculizan. El uso de grasa de silicona es de hecho para ahorrar costos. Cuando el enfoque no está en el material de disipación de calor en sí, hay razones más profundas. Para comprender los principios detrás de esto más claramente, entendamos algunos conocimientos básicos de cpu.
El troquel se fija en el sustrato mediante un grupo de relleno negro Underfill, y luego se recubre con grasa de silicona y luego en el disipador de calor. A medida que Die genera más y más calor, y muchas personas aplastan a Die para hacer que el disipador de calor se ajuste a Die más cerca, Intel comenzó a agregar cubiertas protectoras y Die para formar el escritorio que vemos ahora. La apariencia básica de la CPU de la máquina:
IHS: Difusor térmico integrado. Es lo que vemos con la tapa plateada. Algunas personas piensan que está hecho de aluminio, pero en realidad su material principal es el cobre, porque el cobre tiene una alta conductividad térmica. Es plateado porque está recubierto con una capa de níquel. El uso de níquel como superficie puede ser más compatible con la grasa de silicona anterior:
El material de interfaz térmica en la cubierta de cobre se llama TIM1 (Material de interfaz térmica), y la conductividad térmica debajo de la cubierta de cobre se llamó una vez TIM2. La cubierta de cobre puede llevar el calor de Die a un área más grande y llevar el calor a un sistema de disipador de calor más grande (Disipador de calor) a través de TIM1 para facilitar la disipación de calor.
Lo peor es que las burbujas que quedan en la soldadura que son invisibles a simple vista agravarán en gran medida esta deformación. Con el uso de la CPU, las grietas que puedan aparecer en la soldadura también agravarán este efecto. Al igual que la vía del tren dejará juntas de expansión, la conexión TIM2 de grasa de silicona puede dejar un espacio de amortiguación para la matriz y la cubierta de cobre con diferentes relaciones de expansión, eliminando así este peligro. Un troquel más grande puede distribuir mejor el calor al sustrato y al IHS, y la deformación por unidad de área también es pequeña. El pequeño Die exacerbará este fenómeno y lo hará más propenso a los problemas.
La conexión de soldadura es muy difícil, y cómo soldar el material de silicio a la cubierta de cobre es un gran problema. El material tiene que ser procesado muchas veces para garantizar un ajuste efectivo:
Aun así, la soldadura tendrá un impacto negativo en el rendimiento y los costos de producción. Junto con la mayor dificultad del proceso de soldadura causada por el aumento de la densidad de calor, los fabricantes de chips no están esperando para encontrar alternativas. Así que vemos que desde IvyBridge, el Die se vuelve muy pequeño, la grasa de silicona TIM2 ha estado sobre la mesa y se ha utilizado cada vez más. El uso de grasa de silicona para hacer TIM2 no tiene ningún efecto en los usuarios generales. Todas las CPU funcionan muy bien dentro del TDP, lo que está garantizado por el embalaje y las pruebas. Al mismo tiempo, reduce costos y riesgos, así que ¿por qué no hacerlo?
Para los overclockers, la grasa de silicona TIM2 facilita la apertura de la tapa. Puede probar varios materiales TIM2 por su cuenta, combinados con un fuerte sistema de disipación de calor, que puede desafiar las frecuencias más altas, lo cual también es algo bueno. Sin embargo, se debe recordar a los usuarios generales que no hay garantía después de abrir la cubierta, y la alta temperatura afecta la vida útil, por lo que deben tener cuidado.
